Besi
Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.[butuh rujukan]
26Fe Besi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sifat umum | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pengucapan | /bêsi/[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Alotrop | lihat alotrop besi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Penampilan | metalik berkilau dengan semburat kelabu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Besi dalam tabel periodik | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nomor atom (Z) | 26 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Golongan | golongan 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Periode | periode 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | blok-d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kategori unsur | logam transisi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Berat atom standar (Ar) |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Konfigurasi elektron | [Ar] 3d6 4s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektron per kelopak | 2, 8, 14, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sifat fisik | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa) | padat | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titik lebur | 1811 K (1538 °C, 2800 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titik didih | 3134 K (2862 °C, 5182 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kepadatan mendekati s.k. | 7,874 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
saat cair, pada t.l. | 6,98 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kalor peleburan | 13,81 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kalor penguapan | 340 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kapasitas kalor molar | 25,10 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tekanan uap
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sifat atom | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bilangan oksidasi | −4, −2, −1, 0, +1,[2] +2, +3, +4, +5,[3] +6, +7[4] (oksida amfoter) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitas | Skala Pauling: 1,83 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energi ionisasi | ke-1: 762,5 kJ/mol ke-2: 1561,9 kJ/mol ke-3: 2957 kJ/mol (artikel) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari atom | empiris: 126 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari kovalen | Spin rendah: 132±3 pm Spin tinggi: 152±6 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari van der Waals | 194 [1] pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lain-lain | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kelimpahan alami | primordial | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Struktur kristal | kubus berpusat badan (bcc) a=286,65 pm; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Struktur kristal | kubus berpusat muka (fcc) antara 1185–1667 K; a=364,680 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kecepatan suara batang ringan | 5120 m/s (pada s.k.) (elektrolitik) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ekspansi kalor | 11,8 µm/(m·K) (suhu 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Konduktivitas termal | 80,4 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Resistivitas listrik | 96,1 nΩ·m (suhu 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titik Curie | 1043 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Arah magnet | feromagnetik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modulus Young | 211 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modulus Shear | 82 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modulus curah | 170 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rasio Poisson | 0,29 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skala Mohs | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skala Vickers | 608 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skala Brinell | 200–1180 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nomor CAS | 7439-89-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sejarah | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Penemuan | sebelum 5000 SM | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Simbol | "Fe": dari Latin ferrum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotop besi yang utama | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:
- Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar[butuh rujukan],
- Pengolahannya relatif mudah dan murah[butuh rujukan], dan
- Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi[butuh rujukan].
Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi[butuh rujukan].
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.
- Pengecatan. Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
- Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.
- Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.
- Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
- Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.
- Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
- Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.
Referensi
- ^ (Indonesia) "Besi". KBBI Daring. Diakses tanggal 17 Juli 2022.
- ^ Ram, R. S.; Bernath, P. F. (2003). "Fourier transform emission spectroscopy of the g4Δ–a4Δ system of FeCl". Journal of Molecular Spectroscopy. 221 (2): 261. Bibcode:2003JMoSp.221..261R. doi:10.1016/S0022-2852(03)00225-X.
- ^ Demazeau, G.; Buffat, B.; Pouchard, M.; Hagenmuller, P. (1982). "Recent developments in the field of high oxidation states of transition elements in oxides stabilization of six-coordinated Iron(V)". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 491: 60–66. doi:10.1002/zaac.19824910109.
- ^ Lu, J.; Jian, J.; Huang, W.; Lin, H.; Li, J; Zhou, M. (2016). "Experimental and theoretical identification of the Fe(VII) oxidation state in FeO4−". Physical Chemistry Chemical Physics. 18 (45): 31125–31131. Bibcode:2016PCCP...1831125L. doi:10.1039/C6CP06753K. PMID 27812577.
Pranala luar
- WebElements.com – Iron
- It's Elemental – Iron
- The Most Tightly Bound Nuclei
- Crystal structure of iron
Templat:Link FA Templat:Link FA Templat:Link GA Templat:Link GA